Kan klimaatverandering en ontbossing leiden tot Amazon Dieback?

Kan klimaatverandering en ontbossing leiden tot Amazon Dieback? Bosbranden in de Amazone in Rondonia, Brazilië, 24 augustus 2019. Credit: EFE News Agency / Alamy Stock Photo.

Afgelopen zomer was het Amazone-regenwoud opnieuw in het nieuws om alle verkeerde redenen. De ontbossingspercentages stijgen onder leiding van de Braziliaanse president Jair Bolsonaro en 2019 bracht het hoogste aantal bosbranden in bijna een decennium.

Voor het wereldwijde klimaat is dit een reden tot bezorgdheid. De Amazone speelt een cruciale rol in het klimaatsysteem, door water te recyclen om regenval in de regio te ondersteunen en de atmosferische circulaties in de tropen te stimuleren. Bovendien zou het vernietigen van het bos een grote impact hebben op de CO2-uitstoot in de lucht.

Omslagpunten

Dit artikel maakt deel uit van een speciale reeks van een week over "kantelpunten", waar een veranderend klimaat delen van het aardesysteem in abrupte of onomkeerbare verandering kan duwen

Naar schatting absorbeert het resterende intacte Amazone-regenwoud momenteel 5-10% van de menselijke CO2-uitstoot, helpen de klimaatverandering te vertragen. Ontbossing verwijdert deze put van koolstof en vervangt deze door een bron, wat het toch al uitdagende zou maken Klimaatdoelstellingen voor Parijs onmogelijk.

Er zijn veel legitieme redenen om te pleiten voor een grotere bescherming van het Amazone-regenwoud. Maar zelfs als de snelheid van directe ontbossing door de mens weer vertraagt, kan het bos dan verdwijnen door klimaatverandering?

Door klimaatverandering geïnduceerd Amazonewoud dieback

De recente Amazonevuren hebben leidde tot claims dat verbranding van het regenwoud een aanzienlijke invloed zal hebben op de hoeveelheid zuurstof in de lucht die we inademen.

Dit is een aspect van Amazon-vernietiging waarover we ons geen zorgen hoeven te maken. Het Amazonewoud bevat ongeveer 15% van de totale koolstof wereldwijd opgeslagen in vegetatie. Als die 70 miljard ton koolstof vrijkwam, zou het zich combineren met zuurstof in de lucht en grotendeels als CO2 vrijkomen. Maar omdat zuurstof maar liefst 21% van onze atmosfeer uitmaakt, zou dit de zuurstofconcentratie slechts met minder dan 0.01% verlagen.

Er zijn echter veel meer dringende redenen om zich zorgen te maken over de vernietiging van het Amazone-regenwoud - niet in de laatste plaats dat het als mogelijk wordt aangeprezen omslagpunt van het klimaat.

Glossarium: koolstof versus CO2: de termen "koolstof" en "CO2" worden vaak door elkaar gebruikt, maar er is een belangrijk verschil. Koolstof is een element, terwijl CO2 een verbinding is die één koolstofatoom met twee zuurstofatomen bevat.

Dit is mede te danken aan de klimaatmodelsimulaties die door mijn onderzoeksgroep bij de Met Office Hadley Centre voor klimaatvoorspelling en onderzoek eind jaren negentig en begin 1990. We hebben een weergave gegeven van hoe vegetatietypen kunnen verschuiven als reactie op klimaatverandering en hoe dit feedback kan beïnvloeden om de snelheid van klimaatverandering te beïnvloeden.

Verontrustend onze eerste gekoppelde modelprojecties zag het voorspelde Amazonewoud 'afsterven' onder klimaatverandering - ook al hadden we geen directe door de mens veroorzaakte ontbossing en branden in onze simulaties opgenomen.

Deze uitkomst van modellen was grimmig, maar het bleek het resultaat te zijn van een subtiel samenspel van verschillende feedbackmechanismen.

Eerst en vooral stierf ons Amazone-regenwoud omdat het klimaatmodel ernstige opwarming en uitdroging voorspelde onder een "business as usual" emissiescenario genaamd "IS92a". Dat verminderde de omvang van het bos dat kan worden onderhouden in een veranderend klimaat. Met minder bos was er minder efficiënte recycling van de afnemende regenval in de regio, wat leidde tot verdere opwarming en droging en verdere vermindering van het bosgebied.

Maar zo simpel was het niet. Omdat de klimaatverandering grotendeels werd veroorzaakt door toename van CO2, waren er ook directe effecten van CO2 op de bossen tegen te gaan.

Hogere niveaus van CO2 in de atmosfeer hebben een "bevruchting”Effect op planten en bomen, het stimuleren van fotosynthese en het bevorderen van groei. Onder verhoogde CO2 hebben planten ook de neiging om gebruik water efficiënter, zodat ze minder water nodig hebben voor een bepaalde hoeveelheid fotosynthese.

Kan klimaatverandering en ontbossing leiden tot Amazon Dieback?

Waar er voldoende grondwater en voedingsstoffen zijn, manifesteert dit effect zich als een verhoogde koolstofopname door een bos. Wanneer er echter een beperkte watertoevoer is, zal de verhoogde efficiëntie zich manifesteren als verminderde evapotranspiratie van bomen. Dit biedt bescherming tegen reducties in regenval, maar ten koste van het veroorzaken van verdere stijgingen van de lokale oppervlaktetemperatuur als gevolg van verminderde verdampingskoeling.

In ons model was de evolutie van het Amazone-regenwoud overgeleverd aan deze concurrentie tussen de grotendeels negatieve effecten van klimaatverandering en de grotendeels positieve effecten van toenemende CO2.

Ons model suggereerde dat de CO2-effecten in de 20e eeuw hadden gedomineerd - wat leidde tot een koolstofput in het intacte regenwoud. Het model had echter de negatieve klimaateffecten uiteindelijk winnen - resulterend in een abrupte terugval van het Amazone-regenwoud vanaf ongeveer 2040, toen de opwarming van de aarde in deze projectie ongeveer 3 ° C had bereikt.

Je kunt dit zien in de onderstaande grafiek, die laat zien hoe ons model de vegetatie in de Amazone zou kunnen veranderen naarmate het klimaat opwarmde tot 2100. Het toont een Amazone gedomineerd door bomen (ononderbroken lijn) gedurende tientallen jaren, maar dan de fractie van de regio dat is bedekt met bomen valt dramatisch af door het midden van de 21ste eeuw. Het wordt dan vervangen door grassen (stippellijnen) en kale grond (stippellijnen en stippellijnen).

Kan klimaatverandering en ontbossing leiden tot Amazon Dieback? Gemodelleerde evolutie van Amazone-vegetatie volgens het IS92a business-as-usual emissiescenario. Overgenomen met toestemming van Springer. Cox et al. (2004) Amazonië bossterfte onder klimaat-koolstofcyclus-projecties voor de 21ste eeuw, theoretische en toegepaste klimatologie

Goed en slecht nieuws

Onze bevindingen waren grimmig. Echter, recent onderzoek geeft aan dat het Amazonewoud beter bestand is tegen klimaatverandering. Veel relevant onderzoek is onder de brug gegaan sinds we dat dieback-scenario in 2000 hebben gepubliceerd - goed nieuws en slecht nieuws voor het bos.

Allereerst het goede nieuws. Het lijkt er nu op dat klimaatverandering waarschijnlijk niet zo schadelijk is voor het Amazone-regenwoud als we oorspronkelijk vreesden. in 2013, ontdekten we dat de variatie van jaar tot jaar in de jaarlijkse toename van CO2 in de lucht ons toelaat om de gevoeligheid van tropische koolstofputten voor klimaatverandering te schatten.

De wereldwijde CO2-concentratie is jaar-op-jaar toegenomen als gevolg van de toenemende CO2-uitstoot van menselijke activiteiten, met name verbranding van fossiele brandstoffen, ontbossing en cementproductie. Maar als je die langetermijntrend uitschakelt, vind je een variatie in de CO2-groeisnelheid die goed correleert met de klimaatvariaties in de tropen die verband houden met de El Niño-zuidelijke oscillatie. Dit signaal toont ons daarom iets over hoe gevoelig tropisch landkoolstof is voor klimaatvariaties.

We kunnen een geheel van klimaat-koolstofcyclusmodellen gebruiken om deze kortetermijngevoeligheid te relateren aan de langetermijngevoeligheid van tropische ecosystemen voor klimaatverandering - om een ​​zogenaamde "opkomende beperking" te creëren. De modeloverschrijdende relatie stelt ons in staat om een ​​waarneming van de variatie in de CO2-groeisnelheid in de echte wereld om te zetten in een verbeterde schatting van de gevoeligheid van tropische koolstof op het land voor toekomstige klimaatverandering.

De resulterende opkomende beperking van de gevoeligheid van tropisch landkoolstof voor opwarming van de aarde duidt op een negatief effect, waarbij alleen opwarming leidt tot koolstofverlies van ongeveer 50 miljard ton koolstof per graad van opwarming van de aarde in de tropen. De omvang van het effect is echter ongeveer een derde zo groot als te zien in onze oorspronkelijke Amazon dieback-projectie.

Maar er is ook wat minder optimistisch nieuws. Het lijkt er nu ook op dat het CO2-bemestingseffect waarschijnlijk niet zo groot is als veel vroege modellen aannamen. Dit komt omdat de eerste en tweede generatie klimaat-koolstofcyclusmodellen geen nutriëntenbeperkingen bevatten voor de groei van bossen.

In de echte wereld wordt de groei van vegetatie vaak niet alleen beperkt door water en CO2, maar ook door voedingsstoffen. In de meeste regio's is stikstof de belangrijkste beperkende voedingsstof, maar in tropische bossen beperken fosfor of andere micronutriënten de groei van bomen. Deze nutriëntenbeperkingen zullen de CO2-bemesting van de plantengroei beperken, waarschijnlijk lager dan die in vroege klimaat-koolstofcyclusmodellen.

Dit zou tropisch bos kwetsbaarder maken voor de negatieve effecten van klimaatverandering dan ons oorspronkelijke dieback-scenario, hoewel deze klimaateffecten zelf minder negatief kunnen zijn dan oorspronkelijk werd gevreesd.

Dus wat is de algemene prognose voor klimaatverandering aangedreven Amazon dieback?

De nieuwste Aardingssysteemmodellen laat beperkt bewijs zien van het afsterven van Amazonewoud in afwezigheid van directe ontbossing door de mens. Een handvol modellen laten zien vermindering van de bosbedekking in het Amazonegebied als gevolg van klimaatverandering, maar de meeste modellen vertonen een toenemende bosbedekking door CO2-bemesting.

Geen van deze modellen bevat echter fosforbeperkingen of bosbranden, dus de jury is er nog steeds niet. Persoonlijk maak ik me echter minder zorgen over de door klimaatverandering veroorzaakte dood van Amazon dan toen ik onze studie in 2000 publiceerde.

Meer reden om zich zorgen te maken over directe ontbossing door de mens

Ironisch genoeg maakt dit me meer zorgen over de toenemende opzettelijke ontbossing in Amazonië. Men zou zelfs kunnen stellen dat het behoud van een bos minder waarde heeft als dat bos vervolgens wordt beschadigd door klimaatverandering. Integendeel, een grotere veerkracht van het Amazone-regenwoud tegen klimaatverandering biedt extra redenen om het voor de toekomst te bewaren.

Kan klimaatverandering en ontbossing leiden tot Amazon Dieback?Uitzicht over de luifel van het Amazone-regenwoud met mist bij dageraad. Credit: David Tipling Photo Library / Alamy Stock Photo.

Het Amazone-regenwoud onderhoudt zijn eigen klimaat door water naar de atmosfeer te recyclen, waardoor de regenval wordt gehandhaafd en de lengte van droge seizoenen wordt verkort. Ontbossing ondermijnt die regelgevingsmechanismen en kan uiteindelijk leiden tot een omslagpunt.

Dit, in combinatie met het droge seizoen dat lang genoeg werd om regelmatige natuurlijke bosbranden mogelijk te maken, kon de bosovergang naar een permanente savanne zien. Dit zou worden gekenmerkt door een gemengd boom- en graslandsysteem met een open luifel waardoor de grond veel heter en droger kan worden en veel minder koolstof kan worden opgeslagen.

Daarom blijft de dubbele druk van ontbossing en klimaatverandering op het Amazone-regenwoud een grote zorg. Het is onwaarschijnlijk dat we de kwetsbaarheid van het regenwoud voor klimaatverandering met enig vertrouwen zullen kennen totdat het te laat is. We zijn er echter zeker van dat door de mens veroorzaakte ontbossing de weerbaarheid van het bos tegen klimaatverandering en andere stressfactoren vermindert.

Velen dachten dat het probleem van ontbossing uit de Amazone op weg was om te worden opgelost. Het ontbossingspercentage daalde van een piek in 2004 van 28,000 vierkante kilometer (km2) - wat overeenkomt met het jaarlijks verwijderen van een bosgebied van bijna de grootte van België - tot minder dan een vijfde van dat percentage tegen 2014.

Maar dat is nu allemaal verleden tijd. Nu de ontbossing toeneemt en de opwarming van de aarde aanhoudt, zijn er opnieuw meerdere bedreigingen voor de levensduur van het Amazone-regenwoud.

Over de auteur

Prof Peter Cox, hoogleraar klimaatsysteemdynamiek aan de Universiteit van Exeter en een hoofdauteur van het hoofdstuk “wereldwijde koolstof- en andere biogeochemische cycli en feedbacks” van het komende zesde beoordelingsrapport (AR6) van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) .

Dit artikel verscheen oorspronkelijk op Carbon Briefing

Verwante Boeken

Klimaatverandering: wat iedereen moet weten

door Joseph Romm
0190866101De essentiële inleiding over wat de bepalende factor van onze tijd zal zijn, Klimaatverandering: wat iedereen moet weten® is een overzicht van de wetenschap, conflicten en implicaties van onze opwarmende planeet. Van Joseph Romm, Chief Science Advisor voor National Geographic's Jaren van leven gevaarlijk series en een van de "100-mensen van Rolling Stone die Amerika veranderen" Klimaatverandering biedt gebruiksvriendelijke, wetenschappelijk rigoureuze antwoorden op de moeilijkste (en vaak gepolitiseerde) vragen rond wat klimatoloog Lonnie Thompson "een duidelijk en aanwezig gevaar voor de beschaving" heeft geacht. Beschikbaar op Amazon

Climate Change: The Science of Global Warming and Our Energy Future tweede editie

door Jason Smerdon
0231172834Deze tweede editie van Klimaatverandering is een toegankelijke en uitgebreide gids voor de wetenschap achter het broeikaseffect. Prachtig geïllustreerd, de tekst is gericht op studenten op verschillende niveaus. Edmond A. Mathez en Jason E. Smerdon geven een brede, informatieve inleiding tot de wetenschap die ten grondslag ligt aan ons begrip van het klimaatsysteem en de effecten van menselijke activiteit op de opwarming van onze planeet. Matthez en Smerdon beschrijven de rollen die de atmosfeer en de oceaan hebben spelen in ons klimaat, introduceren het concept van stralingsbalans en verklaren de klimaatveranderingen die zich in het verleden hebben voorgedaan. Ze beschrijven ook de menselijke activiteiten die het klimaat beïnvloeden, zoals uitstoot van broeikasgassen en aerosolen en ontbossing, evenals de effecten van natuurlijke verschijnselen. Beschikbaar op Amazon

The Science of Climate Change: een hands-on cursus

door Blair Lee, Alina Bachmann
194747300XDe wetenschap van klimaatverandering: een hands-on cursus maakt gebruik van tekst en achttien hands-on activiteiten de wetenschap van het broeikaseffect en de klimaatverandering uitleggen en onderwijzen, hoe mensen verantwoordelijk zijn en wat kan worden gedaan om het tempo van de opwarming van de aarde en de klimaatverandering te vertragen of te stoppen. Dit boek is een complete, uitgebreide gids voor een essentieel milieuthema. Onderwerpen die in dit boek worden behandeld zijn onder meer: ​​hoe moleculen energie uit de zon overbrengen om de atmosfeer, broeikasgassen, het broeikaseffect, het broeikaseffect, de industriële revolutie, de verbrandingsreactie, feedbacklussen, de relatie tussen weer en klimaat, klimaatverandering, te verwarmen, koolstofputten, uitsterven, koolstofvoetafdruk, recycling en alternatieve energie. Beschikbaar op Amazon

Van de uitgever:
Aankopen op Amazon gaan om de kosten van het brengen van je te bekostigen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, en te ClimateImpactNews.com zonder kosten en zonder adverteerders die je surfgedrag volgen. Zelfs als u op een link klikt maar deze geselecteerde producten niet koopt, betaalt alles wat u bij hetzelfde bezoek op Amazon koopt, een kleine commissie. Er zijn geen extra kosten voor u, dus draag alstublieft bij aan de moeite. Je kan ook gebruik dan deze link te gebruiken op elk gewenst moment voor Amazon, zodat u ons kunt helpen onze inspanningen te ondersteunen.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

volg InnerSelf op

facebook-icontwitter-iconrss-icoon

Ontvang de nieuwste via e-mail

{Emailcloak = off}

NIEUWSTE VIDEO'S

Methaanemissies hebben recordniveaus bereikt
Methaanemissies hebben recordniveaus bereikt
by Josie Garthwaite
Onderzoek toont aan dat de wereldwijde uitstoot van methaan het hoogste niveau ooit heeft bereikt.
kelp bos 7 12
Hoe de bossen van de oceanen van de wereld bijdragen aan het verlichten van de klimaatcrisis
by Emma Bryce
Onderzoekers zoeken naar hulp bij het opslaan van kooldioxide tot ver onder het zeeoppervlak.
Kleine Plankton Drive-processen in de oceaan die tweemaal zoveel koolstof vastleggen als wetenschappers dachten
Kleine Plankton Drive-processen in de oceaan die tweemaal zoveel koolstof vastleggen als wetenschappers dachten
by Ken Buesseler
De oceaan speelt een grote rol in de wereldwijde koolstofcyclus. De drijvende kracht komt van klein plankton dat…
Klimaatverandering bedreigt de drinkwaterkwaliteit over de grote meren
Klimaatverandering bedreigt de drinkwaterkwaliteit over de grote meren
by Gabriel Filippelli en Joseph D. Ortiz
'Niet drinken / niet koken' is niet wat iemand wil horen over het kraanwater van hun stad. Maar de gecombineerde effecten van ...
Praten over energieverandering kan de impasse in het klimaat doorbreken
Praten over energieverandering kan de klimaatimpuls doorbreken
by InnerSelf Staff
Iedereen heeft energieverhalen, of het nu gaat om een ​​familielid dat aan een booreiland werkt, een ouder die een kind leert draaien ...
Gewassen kunnen worden geconfronteerd met dubbele problemen door insecten en een warm klimaat
Gewassen kunnen worden geconfronteerd met dubbele problemen door insecten en een warm klimaat
by Gregg Howe en Nathan Havko
Al duizenden jaren zijn insecten en de planten waarmee ze zich voeden bezig met een co-evolutionaire strijd: eten of niet zijn ...
Om nulemissies te bereiken, moet de overheid hindernissen aanpakken die mensen van elektrische auto's afzetten
Om nulemissies te bereiken, moet de overheid hindernissen aanpakken die mensen van elektrische auto's afzetten
by Swapnesh Masrani
De Britse en Schotse regering hebben ambitieuze doelen gesteld om in 2050 en 2045 koolstofarm te worden met een netto-uitstoot van nul ...
De lente komt eerder in de VS aan, en dat is niet altijd goed nieuws
De lente komt eerder in de VS aan, en dat is niet altijd goed nieuws
by Theresa Crimmins
In een groot deel van de Verenigde Staten heeft een opwarmend klimaat de komst van de lente versneld. Dit jaar is geen uitzondering.

LAATSTE ARTIKELEN

Tweederde van het gletsjerijs in de Himalaya zou tegen 2100 verloren kunnen gaan
Tweederde van het gletsjerijs in de Himalaya zou tegen 2100 verloren kunnen gaan
by Ann Rowan
In de wereld van de glaciologie zou het jaar 2007 de geschiedenis ingaan. Het was het jaar een schijnbaar kleine fout in een grote ...
Stijgende uitzendkrachten kunnen tegen het einde van de eeuw miljoenen doden
Stijgende uitzendkrachten kunnen tegen het einde van de eeuw miljoenen doden
by Edward Lempinen
Tegen het einde van deze eeuw zouden jaarlijks tientallen miljoenen mensen wereldwijd kunnen sterven als gevolg van stijgende temperaturen ...
Nieuw-Zeeland wil een 100% hernieuwbaar elektriciteitsnet bouwen, maar een enorme infrastructuur is niet de beste optie
Nieuw-Zeeland wil een 100% hernieuwbaar elektriciteitsnet bouwen, maar een enorme infrastructuur is niet de beste optie
by Janet Stephenson
Een voorgesteld project van meerdere miljarden dollars om een ​​pompende waterkrachtcentrale te bouwen, zou het elektriciteitsnet van Nieuw-Zeeland kunnen maken ...
Windparken gebouwd op koolstofrijke turfmoerassen verliezen hun vermogen om klimaatverandering te bestrijden
Windparken gebouwd op koolstofrijke turfmoerassen verliezen hun vermogen om klimaatverandering te bestrijden
by Guaduneth Chico et al
Windenergie in het VK is nu goed voor bijna 30% van alle elektriciteitsproductie. Windturbines op het land produceren nu ...
Klimaatontkenning is niet verdwenen - Hier leest u hoe u argumenten kunt opsporen voor het vertragen van klimaatactie
Klimaatontkenning is niet verdwenen - Hier leest u hoe u argumenten kunt opsporen voor het vertragen van klimaatactie
by Stuart Capstick
In nieuw onderzoek hebben we geïdentificeerd wat we 12 "vertragingen" noemen. Dit zijn manieren om te spreken en te schrijven over ...
Routinematig affakkelen van gas is verkwistend, vervuilend en ondermaats
Routinematig affakkelen van gas is verkwistend, vervuilend en ondermaats
by Gunnar W. Schade
Als je door een gebied bent gereden waar bedrijven olie en gas winnen uit schalieformaties, heb je waarschijnlijk vlammen gezien ...
Flight Shaming: hoe de campagne te verspreiden waardoor Zweden het vliegen voorgoed hebben opgegeven
Flight Shaming: hoe de campagne te verspreiden waardoor Zweden het vliegen voorgoed hebben opgegeven
by Avit K Bhowmik
De grote luchtvaartmaatschappijen van Europa zullen hun omzet in 50 waarschijnlijk met 2020% zien dalen als gevolg van de COVID-19-pandemie, ...
Zal het klimaat zo warm zijn als sommigen vrezen?
Zal het klimaat zo warm zijn als sommigen vrezen?
by Steven Sherwood c.s.
We kennen de klimaatveranderingen naarmate de broeikasgasconcentraties stijgen, maar de exacte hoeveelheid verwachte opwarming blijft ...